1. مقارنة مبادئ عمل نوعين من الوحدات
1. مبدأ عمل وحدة تغذية الطاقة
وحدة تغذية الطاقة المرتدة هي جهاز كبح يُستخدم في أنظمة تنظيم سرعة التردد المتغير، وتتمثل وظيفتها الأساسية في تغذية الطاقة الكهربائية المتجددة الناتجة عن تباطؤ المحرك إلى شبكة الكهرباء من خلال تقنية تعديل عرض النبضة (PWM). عندما يكون المحرك في حالة توليد (مثل حمل طاقة كامنة أو تباطؤ حمل قصور ذاتي كبير)، وتتجاوز سرعة الدوار السرعة المتزامنة، تُخزن الطاقة الكهربائية المولدة في مكثف مرشح ناقل التيار المستمر لمحول التردد. تكتشف وحدة تغذية الطاقة المرتدة تلقائيًا جهد ناقل التيار المستمر، وتحول طاقة التيار المستمر إلى طاقة تيار متردد بنفس تردد وطور الشبكة، ثم تربطها بالشبكة بعد عدة فلاتر ضوضاء. يمكن أن تصل كفاءة التغذية المرتدة إلى أكثر من 97%.
2. مبدأ عمل وحدة الكبح
تستهلك وحدة الكبح (وحدة الكبح المستهلكة للطاقة) طاقة كهربائية متجددة عبر مقاومة كبح خارجية. عندما يتجاوز جهد ناقل التيار المستمر الحد الأقصى المُحدد، تُوصل وحدة الكبح التيار للسماح بتدفق التيار عبر مقاومة الكبح، محولةً الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية لتبديدها. هذا التصميم بسيط وموثوق، ولكنه يُهدر الطاقة تمامًا ويُولّد كمية كبيرة من الحرارة، مما يتطلب إجراءات إضافية لتبديد الحرارة.
3. جدوى وتحديات التقنيات البديلة
تحليل الجدوى
الجدوى الاقتصادية: أظهرت دراساتٌ عمليةٌ أنه في حالات الكبح المتكرر (مثل المصاعد وأجهزة الطرد المركزي)، لا تتجاوز فترة استرداد استثمار وحدات تغذية الطاقة عامين عادةً. على سبيل المثال، بعد استخدامها من قِبل شركة إنتاج VC معينة، يُمكن لجهاز واحد توفير أكثر من 9000 كيلوواط/ساعة من الكهرباء سنويًا.
الجدوى الفنية: تعمل وحدات التغذية الراجعة للطاقة الحديثة بشكل آلي بالكامل دون الحاجة إلى ضبط المعلمات. يتطلب التركيب فقط توصيل ناقل التيار المستمر بشبكة الكهرباء، مما يُسهّل عملية تصحيح الأخطاء.
الصعوبات التقنية الرئيسية
توافق الشبكة: من الضروري التأكد من مزامنة طاقة التغذية الراجعة مع الشبكة وتجنب التدفق العكسي للتيار
قمع التوافقيات: يجب التحكم في THD <5% لتلبية معيار IEC61000-3-2
الاستجابة الديناميكية: الحاجة إلى تتبع التغييرات في جهد الناقل بسرعة (استجابة مستوى مللي ثانية)
حماية النظام: الحاجة إلى تحسين آليات الحماية من الجهد الزائد والتيار الزائد ودرجة الحرارة الزائدة
4. حالات التطبيق النموذجية والفوائد
صناعة المصاعد: حققت منطقة سكنية في سوتشو معدل توفير شامل للطاقة بنسبة 30.1٪ بعد التثبيت، مع خفض درجة حرارة غرفة الماكينة بمقدار 3-5 درجة مئوية وتقليل استهلاك طاقة تكييف الهواء بنسبة 15٪.
أجهزة الطرد المركزي الدوائية: بعد استبدال وحدة كبح المعدات بقدرة 22 كيلو وات بجهاز ردود الفعل، نجحت شركة في شنتشن في تقصير وقت التباطؤ من 10 دقائق إلى 3 دقائق، مما أدى إلى توفير 9000 كيلو وات في الساعة من الكهرباء سنويًا واستعادة الاستثمار في غضون عامين.
رافعة صناعية: بعد تجديد نظام الرفع بالعمود المائل في منجم معين، وصل معدل استعادة الطاقة المتجددة إلى 95%، وانخفض توليد الحرارة للنظام بنسبة 70%.
5. اقتراحات القرار البديلة
السيناريوهات البديلة الموصى بها:
حالات الكبح المتكررة (مثل المصاعد والرافعات)
معدات المعالجة التي تستهلك طاقة عالية (مثل أجهزة الطرد المركزي ومصانع الدرفلة)
البيئة الحساسة لدرجة الحرارة في غرفة الكمبيوتر
المناطق ذات تكاليف الكهرباء المرتفعة
الاحتفاظ بسيناريو وحدة الكبح:
تطبيق بسيط مع تردد كبح منخفض للغاية
المشاريع ذات الاستثمار الأولي المحدود
المناطق النائية ذات جودة شبكة الكهرباء الرديئة
مسار التنفيذ:
إجراء تدقيق استهلاك الطاقة أولاً لتحديد إمكانية توفير الطاقة
اختر المعدات التي تلبي معيار GB/T14549
التقدم بطلب للحصول على دعم حكومي لتوفير الطاقة (دعم يصل إلى 30٪ في بعض المناطق)
إعطاء الأولوية لتجديد المعدات ذات الاستهلاك العالي للطاقة في أعلى 20٪ من استهلاك الطاقة